Сегментация изображений

Для связывания признаков с соответствующими объектами, а часто и для выделения признаков (например, средней яркости объектов, их площади, периметра и т.п.) необходимо разделить и локализовать изображения объектов в кадре, т.е. осуществить сегментацию. Наиболее распространенным определением сегментации является разбиение исходного изображения на неизвестное заранее количество областей, каждая из которых удовлетворяет некоторому критерию схожести [5,6,23]. Первым шагом сегментации служит вычисление пространственного распределения меры схожести различных участков изображения с помощью различного рода пространственных фильтров, результат которого можно интерпретировать как изображение. Вторым шагом является пороговая обработка этого преобразованного изображения, где принимается решение в пользу схожести или несхожести участков.

В роли меры качества процедуры сегментации часто используют оценку вероятностей ошибочного отнесения элементов изображения к объекту или фону [23]. Качество сегментации во многом зависит от выбора значения порога принятия решений. Правила выбора порога сегментации достаточно разнообразны, но часто их использование эффективно только в узком диапазоне условий наблюдения.

По пространственной зависимости порога процедуры сегментации подразделяют на глобальные (когда назначается один порог для всего изображения) и локальные (с переменным порогом). В последнем случае изображение тем или иным способом разбивается на непересекающиеся фрагменты, в пределах которых назначается собственное значение порога. Правила же выбора порогового значения для фрагмента аналогичны правилам выбора глобальных порогов.

В основе организации большинства известных алгоритмов сегментации лежат операции построения гистограмм уровней яркости J (или ее производных ) изображения, полученного после предварительной обработки, и анализ этих гистограмм. В зависимости от порядка производной яркости изображения различают градиентные и неградиентные методы. Дальнейшую классификацию пороговых процедур можно провести по признаку типа операции для приближенного вычисления градиента и методу коррекции гистограмм [23].